Pesquisadores da Ufes criam perna robótica que sobe escada

Pensando na melhoria da qualidade de vida de pessoas que tiveram a perna amputada, pesquisadores e alunos da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes) desenvolveram um protótipo funcional de uma perna robótica que promete ajudar os pacientes em atividades diárias, como subir e descer escadas, rampas, caminhar e até mesmo correr levemente.

O projeto começou a ser desenvolvido pelo laboratório de pesquisas nas áreas de Robótica e Biomecânica, o LabGuará, em 2020. 

O desenvolvimento da  prótese  está sendo dividido em duas partes. A primeira, que envolve o  joelho mecânico, já está funcionando. Já na segunda fase, os pesquisadores e alunos envolvidos no projeto irão implementar um pé funcional na perna mecânica.

De acordo com o professor do Departamento de Engenharia Mecânica da Ufes e coordenador do projeto, Rafhael Andrade, o objetivo da prótese é fazer com que os movimentos do paciente sejam os mais naturais possíveis.

“Hoje, no mercado, existem próteses fixas que não têm movimento inteligente. A que estamos desenvolvendo possui motores e fonte de energia. A potência dela, de 400 watts, fará com que ela consiga chegar mais perto dos movimentos naturais”, explicou.

Outra diferença da prótese desenvolvida pela equipe da Ufes é a respeito dos sensores instalados na peça. “Eles são capazes de identificar a intenção do movimento da pessoa e, a partir disso, a ação acontece”, disse o coordenador.

Em um segundo momento, os pesquisadores pretendem utilizar um sistema neuromotor para comandar a prótese. “Já temos equipamento para isso, mas é tudo mais complexo. Esperamos que seja possível no futuro”, comentou.

Já segundo a aluna do 10º período de Engenharia Mecânica Gabriela Caprini, que tem ajudado a desenvolver o projeto do pé funcional, desenvolver um dispositivo que pode melhorar a qualidade de vida de diversas pessoas é muito gratificante. 

O projeto foi desenvolvido com recursos governamentais e teve apoio de órgãos como a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Espírito Santo (Fapes) e a Financiadora de Estudos e Projetos (Finep). 

Tecnologia e inovação

Pedro Ulhoa, aluno da Ufes. |  Foto: Divulgação

Pedro Ulhoa, aluno da Ufes que está trabalhando no projeto, afirmou que participar como desenvolvedor lhe permitiu aplicar os conhecimentos obtidos em sala de aula. “Nosso objetivo é gerar impacto na área da saúde, reunindo tecnologia e inovação a um custo acessível”.

Locomoção com menos esforço

Projeto

Iniciou em 2020, dentro do laboratório de pesquisas nas áreas de Robótica e Biomecânica da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes), o  LabGuará.

A equipe de pesquisadores conta com o coordenador Rafhael Andrade e alguns alunos das áreas de engenharias Mecânica e Elétrica.

O objetivo principal da prótese mecânica “inteligente” é fazer com que as pessoas que tiveram as pernas amputadas possam ter os movimentos de volta da forma mais natural possível.

Os acadêmicos envolvidos buscam esse objetivo porque as próteses no mercado, atualmente, são fixas e pouco funcionais, já que possuem pouca tecnologia. É um projeto que envolve até mesmo profissionais de ortopedia do Centro de Reabilitação Física do Espírito Santo.

Como funciona?

A prótese mecânica foi testada somente em pessoas saudáveis até o momento. Na fase atual, ela já está com o mecanismo do joelho pronto, que permite que a pessoa consiga fazer movimentos mais flexíveis.

Em um próximo momento, as equipes colocarão um pé funcional, que juntamente ao joelho, ambos alimentados por uma bateria acoplada na peça, conseguirão fazer com que a pessoa se locomova com menos esforço.

Materiais

A estrutura da peça é feita com alumínio aeronáutico, no intuito de deixar a prótese mais leve para o paciente. 

Além disso, a prótese possui vários sensores e motor elétrico. Na fase atual do projeto, a prótese  funciona ligada diretamente na tomada. 

Quando o pé funcional for acoplado à peça, a intenção é que toda a perna (joelho e pé) funcione por meio de uma bateria.

A prótese inteira terá 400 watts de potência. Apesar dessa quantidade não ser suficiente para atividades de alto rendimento, será suficiente para subir escadas, flexionar o joelho e até mesmo realizar leves trotes.

Valores

A prótese completa pode chegar a U$ 100 mil (cerca de R$ 532 mil) por peça, contando com a parte de produção e materiais. Os pesquisadores esperam que seja possível baratear o custo de forma considerável no futuro por meio do Crédito de Acessibilidade, do governo federal. 

Fonte: Coordenador do projeto.